Proiect PN-III-P2-2.1-PED-2019-4395 nr. 419PED / 12.11.2020
Sistem de localizare și navigare în interiorul clădirilor bazat pe comunicații optice în spectrul vizibil (VLC)
Prezentare succintă a proiectului
Localizarea și navigarea în interiorul clădirilor mari devine o necesitate odată cu evoluția societății. Spre exemplu, nu de puține ori ne găsim în situația de a identifica cu dificultate care este raionul unde am putea găsi produsele căutate atunci când ne aflăm într-un magazin cu suprafață mare. Probleme similare se pot întâlni și în cadrul expozițiilor și a altor evenimente mari. De asemenea, găsirea unui anumit birou într-o clădire cu multe încăperi poate ridica probleme. Este ușor de înțeles faptul că introducerea unui nou sistem într-o clădire este o acțiune, în general, costisitoare și dificil de pus în practică. Modificările necesare instalării unui nou sistem trebuie să fie bine justificate. Așadar, un sistem de localizare și navigare în interiorul clădirilor care să fie total independent de infrastructura deja existentă în clădire ar pătrunde foarte greu pe piață.
Sistemul realizat în acest proiect își propune rezolvarea acestor probleme, la nivelul de maturitate tehnologică TRL4, adică demonstrând funcționarea în condiții de laborator. Sistemul are 2 părți: o parte hardware care trebuie conectată la infrastructura de iluminat ambiental cu LED-uri, deja existentă în clădire, și o parte software care rulează pe terminale mobile, permițând utilizatorilor să afle locația lor curentă și calea către o sală destinație. Partea hardware comandă sistemul de iluminat, prin modificarea rapidă a luminozității, astfel încât să transmită un cod unic pentru fiecare cameră. Așadar, în fiecare sursă de iluminat ambiental din fiecare cameră trebuie instalat modulul hardware dezvoltat. Modificarea luminozității este imperceptibilă pentru ochiul uman. Terminalul mobil, prin aplicația dezvoltată în cadrul proiectului, face uz de camera video pentru a detecta modificările luminozității, pe care le interpretează pentru a detecta codul unic al camerei, folosind tehnici de prelucrare de imagini în timp real. Mai departe, având la dispoziție harta clădirii, aplicația mobilă afișează utilizatorului locația curentă a acestuia. Utilizatorul poate selecta o cameră destinație, iar aplicația îi arată calea care trebuie urmată pentru a ajunge acolo.
Rezultatele testelor efectuate demonstrează funcționarea sistemului în condiții de laborator și permit estimarea performanțelor sistemului înainte ca acesta să fie instalat. De asemenea, sistemul este compatibil cu majoritatea telefoanelor mobile cu cameră video integrată, necesitând captură video la o rată de numai 30 de cadre pe secundă, iar timpul de localizare este mai mic de 10 secunde.
Sursă de iluminat dotată cu sistemul VLC dezvoltat
Interfața grafică a aplicației
Transmițătorul VLC fabricat
Obiective:
Obiectiv 1: Definirea cerințelor, capabilităților și caracteristicilor unui sistem eficient de localizare și navigare în interior, implicând utilizarea soluțiilor de iluminare ambientală LED disponibile comercial.
Obiectiv 2: Proiectarea și implementarea transmițătorului VLC, modulul hardware care va fi conectat la modulele de iluminare ambientală LED disponibile.
Obiectiv 3: Proiectarea și implementarea aplicației de localizare și navigație interioară pentru dispozitive mobile în limbaje de programare orientate pe obiecte de nivel înalt (Visual C #, Java, Kotlin, Swift, Python). Acesta va procesa fluxul video capturat cu camera integrată, va identifica codul transmis utilizând VLC, va căuta codul într-o bază de date pentru a determina secțiunea potrivită a camerei sau a holului și va arăta utilizatorului locația sa actuală și instrucțiunile despre cum să ajunge la o zonă dorită;.
Obiectiv 4: Testarea extensivă a sistemului implementat în ceea ce privește cerințele și specificațiile de proiectare definite în prima etapă a proiectului.
